الامارات 7 - الفحم الحجري هو مادة سوداء وصلبة تتميز بقدرتها على الاشتعال بسرعة، وذلك بفضل احتوائه على نسبة عالية من الكربون تصل إلى 50% من وزنه الكلي. أما عن عملية تكوّن الفحم، فهي عملية طويلة الأمد، ويُطلق عليها "فترة حمل الفحم"، التي تعود إلى العصور الطباشيرية (قبل 290-360 مليون سنة). بدأت هذه العملية في مناطق المستنقعات، حيث كانت النباتات تنتج كميات كبيرة من الثمار بسرعة أكبر مما هو معتاد. ثم قام الإنسان بقطع هذه النباتات وتجميعها ودفنها تحت الأرض، ما أدى إلى تحولها بمرور الوقت إلى فحم.
تتكون هذه العملية من عدة مراحل:
المرحلة الأولى: عندما تموت النباتات مثل السراخس والشجيرات والأشجار وتتكوم في المستنقعات، فإن المادة العضوية فيها تتفسخ بفعل البكتيريا، مما يؤدي إلى إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون وغاز الميثان.
المرحلة الثانية: بعد دفن النباتات تحت سطح الأرض، يتم عزلها عن الهواء لفترة طويلة، مما يؤدي إلى تفككها بواسطة البكتيريا اللاهوائية. هذه العملية تستغرق آلاف السنين لتنتج الخث، وهو مادة نباتية متحللة جزئيًا.
المرحلة الثالثة: عندما يدفن الخث على عمق أكبر، يتم ضغطه مما يؤدي إلى طرد الماء والمركبات الأخرى. تبدأ هذه العملية بتكوين الفحم، ولكن بجودة اشتعال منخفضة.
المرحلة الرابعة: مع استمرار الدفن وزيادة الضغط والحرارة، يتحول الفحم إلى فحم أسود ذو قدرة أعلى على الاشتعال.
أهمية الفحم في الثورة الصناعية:
كان الفحم عنصراً أساسياً في الثورة الصناعية التي انطلقت من بريطانيا، حيث كانت تمتلك بريطانيا مخزوناً ضخماً من الفحم الذي كان يعد بديلاً أرخص وأكثر كفاءة من الوقود التقليدي مثل الخشب. ساهمت الحاجة المستمرة إلى الفحم في توسيع صناعة التعدين، رغم المشاكل المصاحبة مثل الفيضانات، مما دفع المخترع توماس نيوكومين إلى ابتكار مضخة بخارية لرفع المياه من المناجم.
حوادث مناجم الفحم:
الولايات المتحدة الأمريكية: سجل المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية ما يقارب 622 حادثاً في مناجم الفحم بين عامي 1839 و2007، أسفرت عن أكثر من 5000 وفاة.
كندا: واحدة من أشهر الحوادث كانت انفجار منجم Springhill في عام 1956، الذي أسفر عن مقتل 39 عاملاً.
الصين: تُسجل الصين أعلى معدلات الوفيات الناتجة عن تعدين الفحم، حيث تمثل حوالي 80% من الوفيات العالمية في هذا القطاع، رغم أنها لا تنتج سوى 35% من الفحم العالمي.
تتكون هذه العملية من عدة مراحل:
المرحلة الأولى: عندما تموت النباتات مثل السراخس والشجيرات والأشجار وتتكوم في المستنقعات، فإن المادة العضوية فيها تتفسخ بفعل البكتيريا، مما يؤدي إلى إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون وغاز الميثان.
المرحلة الثانية: بعد دفن النباتات تحت سطح الأرض، يتم عزلها عن الهواء لفترة طويلة، مما يؤدي إلى تفككها بواسطة البكتيريا اللاهوائية. هذه العملية تستغرق آلاف السنين لتنتج الخث، وهو مادة نباتية متحللة جزئيًا.
المرحلة الثالثة: عندما يدفن الخث على عمق أكبر، يتم ضغطه مما يؤدي إلى طرد الماء والمركبات الأخرى. تبدأ هذه العملية بتكوين الفحم، ولكن بجودة اشتعال منخفضة.
المرحلة الرابعة: مع استمرار الدفن وزيادة الضغط والحرارة، يتحول الفحم إلى فحم أسود ذو قدرة أعلى على الاشتعال.
أهمية الفحم في الثورة الصناعية:
كان الفحم عنصراً أساسياً في الثورة الصناعية التي انطلقت من بريطانيا، حيث كانت تمتلك بريطانيا مخزوناً ضخماً من الفحم الذي كان يعد بديلاً أرخص وأكثر كفاءة من الوقود التقليدي مثل الخشب. ساهمت الحاجة المستمرة إلى الفحم في توسيع صناعة التعدين، رغم المشاكل المصاحبة مثل الفيضانات، مما دفع المخترع توماس نيوكومين إلى ابتكار مضخة بخارية لرفع المياه من المناجم.
حوادث مناجم الفحم:
الولايات المتحدة الأمريكية: سجل المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية ما يقارب 622 حادثاً في مناجم الفحم بين عامي 1839 و2007، أسفرت عن أكثر من 5000 وفاة.
كندا: واحدة من أشهر الحوادث كانت انفجار منجم Springhill في عام 1956، الذي أسفر عن مقتل 39 عاملاً.
الصين: تُسجل الصين أعلى معدلات الوفيات الناتجة عن تعدين الفحم، حيث تمثل حوالي 80% من الوفيات العالمية في هذا القطاع، رغم أنها لا تنتج سوى 35% من الفحم العالمي.